Авгушевич И.В., Сидорук Е.И., Броновец Т.М.
Стандартные методы испытания углей. Классификации углей

#

Вернуться к оглавлению

Глава 7

ФОРМЫ ВЫРАЖЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА

§ 7.3 Пересчет результатов анализа на различные состояния топлива.

Показатели качества твердого топлива обычно определяют из аналитической пробы, доведенной до воздушно-сухого состояния (аналитическое состояние). Результаты, выраженные на другие состояния топлива, являются расчетными, причем пересчет проводят, исходя из зольности, влажности и содержания минеральной массы
.
Показатели качества топлива, за исключением низшей теплоты сгорания* и кажущейся плотности, пересчитывают на различные состояния топлива по формулам, приведенным в табл. 7.2.

* Пересчеты низшей теплоты сгорания на различные состояния топлива приведены в § 12.11 (табл. 12.4).

В основе формул лежит представление о том, что если принять массу топлива в аналитическом состоянии за 100%, то масса сухого топлива (%) составит 100 – Wa;

При определении зольности (глава 6) минеральная масса топлива разлагается с выделением диоксида углерода из карбонатов и гидратной влаги из глин, поэтому получаемое экспериментальным путем значение зольности оказывается заниженным.

При массовой доле диоксида углерода из карбонатов (CO2)a > 2% в коэффициенты для пересчета на различные состояния топлива (табл. 7.2) вносят поправки в величины Ar, Aa, Ad, заменяя их на исправленную зольность: Ar + (CO2)r; Aa + (CO2)a; Ad + (CO2)d.

При анализе высокозольных топлив с массовой долей гидратной влаги WMM > 2% в коэффициенты для пересчета на различные состояния топлива (табл. 7.2) вносят поправки в величины Ar, Aa, Ad, заменяя их на исправленные величины: Ar + W MMr; Aa + W MMa ; Ad + W MM d .

Результаты определения элементного состава, высшей теплоты сгорания при постоянном объеме для топлива с массовой долей влаги W 1 пересчитывают на массовую долю влаги W2 умножением на фактор пересчета

где γ – теплота парообразования, равная 24,42 кДж в расчете на 1% влаги.

Показатели технического и элементного анализов твердого топлива чаще других определяют в углехимических лабораториях.

Технический анализ твердого топлива включает определение влаги, зольности, выхода летучих веществ и расчет нелетучего углерода, а элементный анализ – определение углерода, водорода, азота, серы и расчет кислорода по разности, для чего определяют дополнительно зольность и содержание влаги.

Пересчет результатов технического и элементного анализов на различные состояния топлива регламентирован в отдельных документах. В настоящее время действуют ГОСТ Р 53357–2013 (ИСО 17246:2010) «Топливо твердое минеральное. Технический анализ» и ГОСТ Р 53355–2018 (ИСО 17247:2013) «Топливо твердое минеральное. Элементный анализ».

В этих стандартах приведены:

– формулы пересчета результатов технического и элементного анализов на сухое и рабочее состояния топлива, аналогичные формулам ГОСТ 27313, а также

– формулы пересчета результатов определения водорода и кислорода с поправками на присутствие аналитической влаги при пересчете на аналитическое состояние топлива и на присутствие общей влаги при пересчете на рабочее состояние топлива.

В этих документах, помимо формул пересчета, регламентированы стандарты на методы определения показателей технического и элементного анализов, в том числе арбитражные методы, предназначенные для проведения сравнительных испытаний и оценки качества твердого топлива (глава 9).

В Приложении А к ГОСТ 27313–2015 приведены формулы для пересчета некоторых показателей качества топлива на органическую массу.

Углерод, водород, сера, кислород, хлор, фосфор, мышьяк содержатся как в органической, так и в минеральной массе топлива. Результаты определения содержаний этих элементов относятся к топливу в целом (к аналитическому состоянию топлива), и их нельзя пересчитать на сухое беззольное состояние или органическую массу без внесения поправок на содержание этих элементов в минеральной массе.

После вычитания таких поправок полученный результат можно пересчитать с аналитического на сухое беззольное (daf) состояние топлива или на органическую массу (о) топлива, используя коэффициенты пересчета из табл. 7.2.

Расчет содержания минеральной массы в угле приведен в § 7.4.

Пример 1. Углерод (гл. 11)

Результат определения углерода в угле представляет собой массовую
долю общего углерода (Ca), в который входят углерод органической
массы (Co a) и углерод минеральной массы (неорганический углерод,
Ca MM). Неорганический углерод – это углерод карбонатов минеральной
массы, который определяют в виде диоксида углерода из отдельной навески (§ 7.5).
Массовую долю органического углерода в сухом без минеральной массы топливе (на органическую массу) с учетом поправки рассчитывают по формуле:

где 0,273 – коэффициент пересчета диоксида углерода на углерод.
При (CO2)a< 2% поправку на неорганический углерод не вносят, считая Ca = Co a.

Пример 2. Водород (гл. 11)

Результат определения водорода в угле представляет собой массовую долю общего водорода (Ha)*, в который входит водород органической массы (Ho a) и водород неорганический, присутствующий в минеральной массе топлива в виде гидратной влаги (HaMM).

* Водород аналитической влаги угля в показатель Ha не входит, и его вычитают в виде поправки, равной 0,1119 Wa, при обработке результатов, полученных стандартными методами.

Массовую долю органического водорода в сухом без минеральной массы топливе (на органическую массу) с учетом поправки рассчитывают по формуле:

где 0,1119 – коэффициент пересчета воды на водород.

При WaMM <2% поправку на неорганический водород не вносят, считая Ha = Hoa.
Массовую долю гидратной влаги рассчитывают по формулам § 7.4.

Пример 3. Сера (гл. 10)

Общая сера угля (St) представляет собой сумму разных видов (форм)
серы: органической серы (So) и двух форм неорганической серы – пиритной
(Sp) и сульфатной (SSO4).
Пересчет массовой доли органической серы с аналитического состояния топлива на топливо сухое без минеральной массы (на органическую массу) проводят по формуле:

Массовую долю органического углерода, органического водорода и органической серы с аналитического состояния на сухое беззольное состояние топлива пересчитывают по формулам (7.6), (7.7) и (7.8), заменив в знаменателе MMa на Aa.

#

Вернуться к оглавлению

testcoals.ru 2019